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重庆乡土紫珠属植物景观应用评价

2022-08-23文海军刘杨李承承张宇彭均伟

现代园艺 2022年15期
关键词:花果矩阵因子

文海军,刘杨,李承承,张宇,彭均伟

(1 重庆市石柱土家族自治县林业局 409199;2 重庆市林业科学研究院,重庆少坪坝 400036;3 重庆森丰林业科技有限责任公司,重庆 400000)

紫珠属(Callicarpa L.)隶属于唇形科(Labiatae),多为灌木至小乔木[1]。据统计,全世界紫珠属植物约有190种,我国分布有46种[2],其中重庆分布有15 种(变种)[3]。我国紫珠属植物多具有药用价值,是传统中药紫珠的药源植物[4]。除药用价值外,紫珠属果实多繁盛、艳丽,是良好的园林景观资源植物,具有较高的开发利用价值[5]。随着裸花紫珠(Callicarpa nudiflora)和白棠子树(Callicarpa dichotoma)等逐步纳入园林造景和景观绿化[6-7],紫珠属植物成为国内新兴园林、花境缔造以及盆景制作的新宠,人们对紫珠属植物的喜爱日益高涨。近年来,重庆地区引种试种裸花紫珠,受到了市民的热切关注,但因气候环境等综合原因,裸花紫珠未得到广泛应用,人们对紫珠属景观植物的期盼和热情愈发强烈。

紫珠属植物种类众多,生物学特征和生态学习性差异较大,景观观赏属性互有优劣。因此,有必要进行初步评价和筛选,以便科学、高效地开发利用植物资源。对植物目标导向评价和筛选,AHP 层次分析法是近年较为成熟的评价途径,在乡土树种[8-9]、水土保持树种[10-11]、绿化树种[12-13]以及景观树种[14-15]评价筛选方面应用广泛,并取得了较好的效果。本研究结合AHP 层次分析方法,通过构建评价指标体系,对重庆乡土紫珠属植物景观应用开展评价,旨在挑选出更能突出景观应用效果的乡土紫珠植物物种,为指导重庆乡土景观植物人工驯化和科学应用提供参考。

1 研究区域概况

重庆位于我国西南,地处E 105°11′~110°11′、N 28°10′~32°13′之间,为青藏高原与长江中下游平原的过渡地带。东邻鄂湘,南依黔北,西背川东,北接陕南。海拔高程在73.1~2796.8m 之间,高差2723.7m。重庆境内地形以山地为主,约占全境总面积的76%,丘陵次之,约占全境面积的22%,仅有少量河谷平坝,约占全境总面积的2%。重庆属亚热带季风性湿润气候,年平均气温16~18℃,年平均降水量1000~1350mm,年平均相对湿度70%~80%,年日照时数1000~1400h。

2 材料和方法

2.1 研究材料

研究材料为重庆天然分布的紫珠属15 种乡土植物,具体包括尖尾枫(C.longissima)、白毛长叶紫珠(C.longifolia var.floccosa)、藤紫珠(C.integerrima var.chinensis)、红紫珠(C.rubella)、华紫珠(C.cathayana)、紫珠(C.bodinieri)、南川紫珠(C.bodinieri var.rosthornii)、黄腺紫珠(C.luteopunctata)、短柄紫珠(C.brevipes)、日本紫珠(C.japonica)、窄叶紫珠(C.japonica var.angustata)、湖北紫珠(C.gracilipes)、缙云紫珠(C.giraldii var.chinyunensis)、老鸦糊(C.giraldii)和毛叶老鸦糊(C.giraldii var.subcanescens)。

2.2 研究方法

本研究运用层次分析法(Analytical Hierarchy Process,简称AHP),对重庆市紫珠属植物景观应用进行评价分析。运用层次分析法软件Yaaph 6.0 计算指标权重并自动进行一致性检验。

3 综合评价指标体系构建

3.1 筛选评价AHP 模型构建

研究主要目标为重庆地区适用的紫珠属景观植物,首重园林景观效果和栽培适应性,注重植物生长,兼顾经济效益和生态效益。根据评价目标,构建了重庆紫珠属植物景观应用综合评价指标体系的二级指标体系。根据二级指标具体指向,下设若干三级指标。最高层为重庆紫珠属植物景观应用综合评价(A),中间层将重庆紫珠属植物景观应用综合评价的总目标分解成5 个指标,即适应性指标(B1)、生长指标(B2)、景观观赏指标(B3)、经济指标(B4)和生态效益指标(B5)5 项评价准则。最底层分别为适生范围(C1)、抗旱性(C2)、抗病虫害(C3)、耐高温(C4)、抗污染(C5)、耐阴(C6)、生长速度(C7)、冠幅面积(C8)、树冠厚度(C9)、叶面积指数(C10)、分枝数(C11)、花、果枝(C12)、花、果序(C13)、花色(C14)、果色(C15)、花期(C16)、果期(C17)、株型(C18)、繁殖能力(C19)、水土保持功能(C20)、固碳释氧功能(C21)、净化空气(C22)22 项评价因子,将各种要素的因子放在适当的层次内,用层次结构图清晰地表达这些因素的关系,建立完全相关的综合评价指标体系,对22 个评价因子指标进行了具体的描述(详见表1)。

表1 重庆紫珠属植物景观应用综合评价指标体系

3.2 评价因子评分标准

根据重庆地理地貌特征和气候特征,描述紫珠属植物景观应用评价因子,并制定了评分标准。根据优、良、差3 个层级评分,分别设定为8~10 分、6~8 分和0~6 分打分标准。针对紫珠属不同植物,聘请行业专家、从业技术人员和生产一线工人等对应打分(表2)。

表2 重庆紫珠属植物景观应用综合评价因子评分标准

3.3 判断矩阵的构造与排序

在AHP 综合评价体系中,各评价因素的相对重要性是评价的重要基础和依据。在实际工作中,这些相对重要的信息基础,通常是根据总目标的要求由有经验的专业人士或在广泛征求大多数人意见的基础上作出判断。用1~9 比率标度使之定量化,并构成两两比较判断矩阵。该研究请专家对评价因子进行两两比较建立比较矩阵,经调整构造出A-B,B1-C、B2-C、B3-C、B5-C两两比较判断矩阵,B4-C 因为单一因子故不作两两比较判断矩阵。判断矩阵及排序见表7。

表3 重庆紫珠属植物景观应用综合评价体系准则层(B)判断矩阵及一致性检验(A-B)

表4 因子层(C)判断矩阵及一致性检验(B1-C)

表5 因子层(C)判断矩阵及一致性检验(B2-C)

表6 因子层(C)判断矩阵及一致性检验(B3-C)

表7 判断矩阵及一致性检验(B5-C)

4 重庆市紫珠属植物景观应用综合评价

4.1 综合评价指标权重计算

评价指标权重通过专家、同行和课题组主要成员分别对准则层(B)和因子层(C)进行重要性排序,构建权重计算矩阵,经一致性检验通过,计算得到重庆紫珠属植物景观应用综合评价准则层、因子层各个因子的具体权重,并对二者加权,形成因子层的最终总体权重值。准则层中,景观指标(B2)最为重要,其Wi为0.4283,适应性指标(B1)次之,其Wi为0.2680,生长指标(B2)再次之,其Wi为0.1564,经济指标和生态效益指标排在最后,其Wi分别为0.0907 和0.0566,体现了本次评价景观价值的目标导向。适应性指标因子层中,适生范围是其评价的关键因子,其Wi为0.4128,其最终总Wi为0.1106;生长指标因子层中,生长速度是其评价的关键因子,其Wi为0.4283,其最终总Wi为0.0670;景观指标因子层中,果色和果期是其评价的关键因子,其Wi分别为0.3827 和0.2478,其最终总Wi分别为0.1639 和0.1061;生态效益指标因子层中,净化空气是其评价的关键因子,其Wi为0.6333,其最终总Wi为0.0358;经济指标因子层为单一因子,其最终总Wi为0.0907(见表8)。

表8 重庆紫珠属植物景观应用综合评价准则层、因子层权重表

4.2 评价结果

经计算,重庆15 个紫珠属植物景观应用潜力综合评价评分最高的是紫珠,为9.356分,其次为老鸦糊,9.257分,二者均列入第I 等级;评分超过8 分的有红紫珠(8.838 分)和日本紫珠(8.467 分)2种,列入第II等级;评分7 分以上的物种有9种,包括尖尾枫、白毛长叶紫珠、藤紫珠、华紫珠、南川紫珠、短柄紫珠、窄叶紫珠、湖北紫珠和毛叶老鸦糊等,列入第III 等级;缙云紫珠和黄腺体紫珠景观应用综合评价得分低于7分,列入最低等级第IV 等级(见表9)。紫珠为落叶小灌木,株型优美,花果繁盛,花果枝长;老鸦糊为落叶灌木,树形舒展,树姿优美,同样具有花果繁盛、花果枝长等特点。二者作为本次评价综合评分最高的2 种植物,在景观效果、适生区域(自然分布区域)、生长速率、繁殖能力等方面具有绝对优势,因此综合评分列入I 等级。红紫珠为落叶灌木,树形舒展,树姿优美,花果繁盛,花果枝长,但在生态效益和生长、繁殖指标方面较紫珠和老鸦糊略差;日本紫珠为落叶小灌木,同样具有株型优美、花果繁盛、花果枝长等特点,但其观果期相对略短。红紫珠和日本紫珠因此综合评分列入第II 等级。其余植物或因景观观赏属性不强,或因分布区域狭窄,或因繁殖困难等,综合评分未达到8分,列入第III 和第IV 等级。

表9 重庆紫珠属植物景观应用综合评价得分及排序

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